Способ получения теплоизоляции

 

Изобретение относится к получению облегченных композиционных металлов. Сущность изобретения: ограждающую конструкцию предварительно обрабатывают составом, содержащим эпоксидную смолу, аминный отвердитель и ксилол, при процентном соотношении компонентов соответственно (30-40): (4-8): (52-56), затем наносят вспененную смесь, содержащую ацетонформальдегидную смолу, 35% -ный водный раствор едкого натра, поверхностно-активное вещество ОП-10, тонкодисперсный порошок алюминия, аминный отвердитель и мочевину при их процентном соотношении соответственно (85,3-86,7): (8,6-10,8): (0,6-0,8): (0,2-1,0): (1,0-3,0): (0,9-1,1). Характеристики: объемная масса 30-175 кг/м³ прочность при сжатии 0,05-0,9 МПа, характер разрушения при разрыве - разрушение по пенопласту. 1 табл.

Изобретение относится к получению облегченных композиционных материалов на основе вспениваемой полимерной смеси и может быть использовано при термоизоляции холодоизолирующих устройств и заполненных пенопластом ограждающих стационарных устройств.

Известен способ послойного нанесения ацетонформальдегидной композиции, вспенивания и отверждения в полости конструкции. Способ позволяет снизить суточный расход электроэнергии при эффективной работе холодильника, что достигается за счет создания водонепроницаемого экрана в теле теплоизоляции в зоне морозильного отделения, который препятствует подсосу воды. Однако ацетонформальдегидные композиции нельзя использовать в случаях, когда ограждающие стенки выполнены из алюминия и оцинкованного железа. Щелочной катализатор отверждения смолы вступает во взаимодействие с металлом с выделением свободного водорода и происходит расслоение, которое нарушает монолитность конструкции и, как следствие этого, снижаются теплофизические характеристики и теплоэнергетические характеристики. Для устранения этого требуется проведение дополнительных мероприятий, что повышает стоимость изделий и работ.

Целью изобретения является повышение эффективности работы холодоизолирующих устройств и прочности сцепления ацетонформальдегидной теплоизоляции со стенками ограждения.

Поставленная цель достигается тем, что способ включает операцию предварительной обработки поверхности ограждающей конструкции растворами полимерной композиции следующего состава, мас.

Эпоксидная смола 30-40 Аминный отвердитель 4-8 Ксилол 52-66, с последующем нанесением, вспениванием и отверждением ацетонформальдегидной композиции следующего состава, мас.

Ацетонформальдегидная смола 85,3-86,7 35%-ный Водный раствор едкого натра 8,6-10,8 Препарат ОП-10 0,6-0,8 Тонкодисперсный порошок алюминия 0,2-1,0 Аминный отвердитель КГ-13 1,0-3,0
Мочевина 0,9-1,1 Использованы следующие материалы.

Ацетонформальдегидная смола марки АЦФ-3М-65 производства Ферганского химического завода фурановых соединений следующими показателями:
Содержание основного
вещества, мас. 70,0
Вязкость по ВЗ-4 при 20^оС, с 21,0
Плотность при 20^оС, кг/м³ 1195
Содержание гидроксильных
групп, мас. 19,4
Содержание свободного фор-
мальдегида, мас. 0,6
рН среды 7
Едкий натр согласно ГОСТ 4328-76 является катализатором отверждения ацетонформальдегидной смолы. Применен в виде 35%-ного водного раствора для обеспечения быстроты и равномерности распределения в системе на стадии приготовления композиции. Избыток его в системе приводит к ускорению отверждения, а уменьшение содержания приводит к потере теплофизических свойств материала, так как одновременно едкий натр при взаимодействии с порошком алюминия происходит выделение газообразного водорода, который вспенивает сырьевую смесь.

Препарат ОП-10 поверхностно-активное вещество неионогенного типа представляет собой полиоксиэтилированный эфир алкилфенолов, полученный полимеризацией окиси этилена в присутствии алкилфенолов. Способствует равномерности распределения в объеме компонентов и облегчает порообразование во вспениваемых системах. Уменьшение его содержания в объеме затрудняет равномерное преобразование, а увеличение повышает технологическую усадку вследствие снижения вязкости вспениваемой композиции.

Тонкодисперсный порошок алюминия марки ПАК-2 является газообразователем при взаимодействии со щелочью, образуя газообразный водород. Использован продукт согласно ГОСТ 6058-71. Избыток его снижает объемную массу и коэффициент теплопроводности, а недостаток к увеличению этих показателей и механической прочности.

Мочевина техническая использована для связывания свободного формальдегида на стадии вспенивания и в процессе эксплуатации.

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 согласно ГОСТ 10587-84 является основным компонентом, связывающим ацетонформальдегидный пенопласт и стенки ограждения в единый монолит.

Ксилол технический растворитель эпоксидной смолы является регулятором вязкости и толщины связывающего слоя.

Аминный отвердитель КГ-13 кубовый остаток моноэтаноламинной очистки аммиачного производства после взаимодействия с аммиаком согласно ТУ 113-03-4002-89 производства Чирчикского филиала ГИАП со следующими характеристиками:
Плотность при 20^оС, кг/м³ 1020
Массовая доля общего
азота, мас. 14,2
Аминный отвердитель одновременно является отвердителем эпоксидной и ацетонформальдегидной смол. При этом отверждение эпоксидной смолы аминным отвердителем возможно только при воздействии температуры и это происходит в процессе вспенивания и отверждения ацетонформальдегидной композиции, когда температура среды достигает 100^оС и более. По отношению к ацетонформальдегидной смоле аминный отвердитель не только отвердитель, но и ускоритель реакции отверждения, усиливая каталитическое действие щелочного катализатора.

Порядок выполнения способа следующий. Приготавливают в ксилоле раствор эпоксидной смолы и аминного отвердителя при перемешивании и переносят в отдельную емкость. Перед сборкой деталей холодоизолирующего устройства места контакта деталей с теплоизоляцией обрабатывают этим приготовленным раствором эпоксидной композицией. В другом смесителе приготовляют ацетонформальдегидную композицию путем совмещения компонентов без водного раствора едкого натра. Срок хранения этой части ацетонформальдегидной сырьевой смеси ограничен. 35%-ный Водный раствор едкого натра готовят в отдельном смесителе. Совмещение водного раствора щелочи с ацетонформальдегидной составляющей смеси производится в головке смесительного устройства, в котором составляющие подают под давлением в заданном соотношении и количестве.

В таблице приведены примеры исполнения способа и свойства полученных пенопластов.

Как показывают данные таблицы предлагаемый способ обладает эффективностью, способен устранить существенный недостаток вспененных ацетонформальдегидных композиций сравнительно низкую адгезию к стенкам ограждающей конструкции, особенно из алюминия или его сплавов и оцинкованного железа. Это видно по характеру разрушения конструкции при растяжении, когда разрушение идет по материалу пенопласта, а не по контакту теплоизоляции со стенкой.

Положительный эффект достигается за счет предварительной обработки поверхности ограждающей конструкции эпоксидной композицией с аминным отвердителем КГ-13, способной вступать в химическое взаимодействие с ацетонформальдегидной смолой на стадии вспенивания и отверждения. При этом необходимо отметить, что эпоксидная композиция сохраняет стабильность всех реологических характеристик в течение длительного времени после совмещения всех компонентов. Процесс отверждения эпоксидной смолы в присутствии аминного отвердителя ускоряется при повышении температуры, что имеет место при вспенивании и отверждении ацетонформальдегидной смолы, когда температура реакционной среды достигается 100^оС и более.

Эпоксидная смола с отвердителем и ксилолом после нанесения на поверхность деталей ограждения конструкции создает защитный экран, препятствующий проникновению щелочного катализатора к поверхности металла и тем самым устраняет дополнительный источник газообразования на границе контакта с пенопластом, а высокая адгезия к различным материалам эпоксидных соединений и способность вступать во взаимодействие с ацетонформальдегидной смолой способствует созданию монолитной конструкции с высокой надежностью работы в различных режимах.

Предлагаемый способ устройства термоизоляции может найти применение при изготовлении элементов крупноблочной теплоизоляции типа сандвич, где в качестве наружной обшивки используется металлический лист из сплава алюминия или оцинкованного железа, при теплоизоляции холодоизолирующих устройств методами свободного вспенивания полимерных смесей.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ на ограждающей конструкции нанесением вспененной смеси на основе ацетонформальдегидной смолы, отличающийся тем, что поверхность ограждающей конструкции предварительно обрабатывают составом, содержащим эпоксидную смолу, аминный отвердитель и ксилол при их процентном соотношении соответственно 30-40:4-8:52-66, а в качестве вспененной смеси на основе ацетонформальдегидной смолы используют композицию, состоящую из ацетонформальдегидной смолы, 35%-ного водного раствора едкого натра, поверхностно-активного вещества ОП-10, тонкодисперсного порошка алюминия, аминного отвердителя и мочевины при их процентном соотношении соответственно 85,3-86,7:8,6-10,8:0,6-0,8:0,2-1,0:1,0-3,0:0,9-1,1.

РИСУНКИ

Рисунок 1